印染废水处理新技术的 工程应用介绍 主讲人: 上海百峰环保工程有限公司总经理 周继伟
目录 印染行业废水概述 印染废水的特征及基本处理方法介绍 印染废水治理新工艺及案例介绍
印染废水概述---特征 废水水量大; 废水水质复杂; 可生化性较差; 色度高; 水量变化大。 2010年纺织废水达到24.55亿吨,其中印染废水占到80%; 2012年我国规模以上印染布行业企业数量为2391家,印染废水通过节能减排减到10.2亿吨; 废水水质复杂; 染料、助剂等不同以及生产工艺的不同,导致水质相对复杂; 可生化性较差; B/C比一般小于0.3,在0.2左右; 色度高; 色度可达几百倍,甚至几千倍; 水量变化大。 根据季节、订单等变化,产量不同,水量也会变化;
印染废水概述---特征 表1-1为某印染厂印染设备排污情况统计表,各设备单元产生的废水量及浓度差异较大 表1-1 印染设备排污情况分析 印染废水概述---特征 表1-1为某印染厂印染设备排污情况统计表,各设备单元产生的废水量及浓度差异较大 表1-1 印染设备排污情况分析 设备 名称 数量 (台) 生产能力 (万m/d) 排水量(t/d) 排污系数 (t/万m) CODCr (mg/L) pH 备注 单台 合计 O型染 色机 2 2.9 100 200 67 1173-1800 8.9 染色 J型染 10 15 150 1500 880-1350 减量机 1 7.2 300 60 4560-9840 ≧13 前处理 丝光机 6 280 46.7 215-800 12.8 退、煮、漂 4 250 83.3 4700-5800 12.1 印花机 4.5 70 30 715-825 9.2 印花 水洗机 5 33.3 302-590 8.0 后处理 3010
印染废水概述---特征 印染废水如不加处理直接排放,会对周围环境产生巨大危害; 反之,如果能够做好清污分流,进行合理的中水回用,可以节约大量的水资源,减轻环境负担。
印染废水的主要处理方法 一、物化处理法 混凝沉淀或气浮是印染废水处理最常用的处理方法,其原理是污染 物经过絮凝,使之沉降或上浮,从而达到净化的目的。 二、化学氧化法 对某些难处理的有机物(如胆汁素、木质素、ABS、PVA、染料等) 还可与化学氧化相结合。如臭氧氧化、Fenton氧化、二氧化氯氧化等。 三、电化学法 主要有电凝聚气浮法、离子气浮法等。 四、生化处理法 生化法是传统的废水处理方法,具有运行成本低,适应能力强等 许多优点,经过优化运行参数,科学管理,可以取得较高的去除率,同 时可以达到一定的脱色目的,是目前国内印染废水处理工序中基本的组 成部分。
工艺设计的原则 1.近远期全面规划,更好地发挥投资效益; 2. 充分利用原有设施,最大限度减少投资; 污水处理工艺的选择直接关系到污水处理站的建设投资、运行成本的高低、污水出水水质、运行管理是否方便可靠。工程设计上要因地制宜,综合考虑排水系统现状或规划,厂区地形及地质、温度、降雨、污水量、水质、排放标准、设备等。主要按以下原则确定: 1.近远期全面规划,更好地发挥投资效益; 2. 充分利用原有设施,最大限度减少投资; 3. 采用工艺先进、成熟、管理方便的设计方案; 4. 设备选型合理、可靠、先进,设备组合得当以节省运行费用; 5. 运行管理方便,运转方式灵活,并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数,最大限度地发挥处理装置以及构筑物的处理能力。
纺织染整工业回用水水质指标及其浓度限值 FZ/T 01107-2011 序号 污染物项目 标准值 1 pH值(无量纲) 6.0-9.0 2 化学需氧量(CODCr mg/L) ≦50 3 悬浮物(mg/L) ≦30 4 透明度(cm) ≧30 5 色度(稀释倍数) ≦25 6 铁(mg/L) ≦0.3 7 锰(mg/L) ≦0.2 8 总硬度(CaCO3,mg/L) ≦450 9 电导率(us/cm) ≦2500
目前国内印染废水的主要处理工艺(列举) 一、印染废水-二级生化处理-砂滤-回用工艺 净化后水质与生产用水要求水质对照表 项目 温度 pH SS 总固体 (mg/L) 总硬度 色度 (倍) CODCr S2- 二级处理出水 70 6-9 180 <80 120-160 生产要求 0-400 6-8 <150 <200 <50 <15 <100 <0.2 再生水质 15-400 30-50 80-150 10-20 10-16 50-80 0.1-0.2
二、 印染废水-混凝沉淀-厌氧酸化-HCR或生物活性炭-二沉池-纤维球过滤-回用工艺 HCR工艺(High Performance Compact Reactor)由美国克劳斯塔尔(C1austha1)理工大学于80年代提出。经生产试验证明,印染废水经上述工艺深度处理后,70%可回用于生产过程的水洗、皂洗、冲洗,不会对产品质量产生影响。 处理效果图: 项目 原废水 混凝沉淀 厌氧酸化 HCR (生物活性炭) 过滤 CODCr(mg/L) 1764 1108.8 720.7 116.8 100.5 色度(倍) 500 200 100 15 10
三、 印染废水-二级生物处理-氯氧化(臭氧氧化/催化 氧化)-过滤-回用工艺 三、 印染废水-二级生物处理-氯氧化(臭氧氧化/催化 氧化)-过滤-回用工艺 该方案的主要特点是对经生化处理后的废水进行脱色。目前,利用化学或光化学反应使染料废水脱色的报道很多,主要有O3/ UV、H2O2/UV、TiO2/UV、TiO2/H2O2/UV四种方法。其中O3和H2O2作为光催化氧化剂在UV的作用下能生成强氧化性的-OH自由基,从而使印染废水脱色及降解;TiO2作为光催化氧化剂,在光幅射下,其价带上会产生电子空穴(H)对,由于H的强氧化性使TiO2表面吸附的原本不吸收光的物质被活化、氧化而降解。由于生化处理后的排放水的悬浮物(主要成为为活性污泥)将增大氧化剂的消耗量,在工程设计和实际运行中要加以控制。 采用以上工艺对COD、色度等有较好的去除效果,但对无机盐无去除作用。因此,无机盐指标无法达到工艺用水要求。
四、 印染废水-二级生物处理-电化学处理-化学絮凝-离子交换树脂-回用工艺 经上述流程处理后,废水各项指标均可达到回用要求。特别是废水的电导率可降至100us/cm以下,色度去除率可达99% 以上,可以直接回用于印染的所有生产工序,不足之处是要进行离子交换树脂需要再生,消耗大量的酸碱,造成二次污染。且当废水含盐较高时,再生周期会很短。另外电化学处理只能适用小水量的处理,无法适用于大水量的处理。
五、印染废水-原水预处理系统-臭氧氧化-活性炭吸附塔-pH调节池-回用工艺 该处理系统包括原水预处理系统、臭氧脱色系统、活性炭除COD系统及辅助系统等组成。 处理效果图 项目 原废水 臭氧处理后 活性炭处理后 pH 6.0-8.0 6.0-7.0 6.5-7.5 COD(mg/L) 80-100 60-80 6-10 P(SS)(mg/L) 8.0-15.0 5.0-10.0 0.6-1.0 色度(吸光率) 0.25-0.35 0.05-0.10 0.01-0.03 (酚)(mg/L) 1-2 0.1-0.2
六、 印染废水—二级生物处理—微滤(MF)—反渗透(RO)—回用工艺 近年来,膜技术有了很大的发展,膜的可靠性和使用寿命大为提高,价格下降,使得人们对这一新技术表现出浓厚的兴趣。特别是在一些发达国家,如意大利等国家应用以上流程处理二级生化出水,可使废水水质达到:COD<10 mg/L,TDS<5 mg/L,浊度<5,色度<10倍。处理后的废水可回用于印染加工过程,特别适合于浅颜色的染色工艺。
七、印染废水-生化-物化-膜法—回用工艺 其处理工艺流程如下图:
八、中国环境保护产业协会印染废水处理联盟 印染废水治理新工艺说明 该印染污水处理新工艺由三个部分组成: 前处理工段、DH-Ap/Op工段、中水回用工段。 其中: 1.前处理工段构筑物主要包括调节池、气浮池(沉淀池)及其它装置; 2.DH-Ap/Op工段构筑物主要包括水解厌氧池、初沉池、生化池、二沉池; 3.中水回用工段构筑物主要包括生物活性炭池、三沉池、逆向矿砂滤池及其它装置。
工程项目 一、工程业绩(举例): 1、某工业园区印染污水处理厂 1.1、处理水量:2400吨/日 1.2、运行时间:运行6年 1.3、2007年度及2008年度连续两年获政府环保达标治理奖励。 1.4、进水水质: 1.5、出水水质: CODCr SS 色度 pH ≤1600mg/L ≤ 450mg/L ≤ 2500倍 8-13 CODCr SS 色度 pH ≤ 50mg/L ≤ 30mg/L ≤ 30倍 6-9
调节池进水
二沉池出水
工程项目 2、浙江某染整有限公司 2.1、处理水量:3500吨/日(达标治理及中水回用) 2.2、运行时间:运行3年多。 2.3、成果: a.处理后中水全部回用到车间染色(深色及浅色布)。 b.2008年度获当地环保局环保治理奖100多万元。 2.4、进水水质: 2.5、出水水质: CODCr SS 色度 pH ≤ 1500mg/L ≤ 400mg/L ≤ 2500倍 6-11 CODCr SS 色度 pH ≤ 40mg/L ≤ 10mg/L ≤ 20倍 7左右
生物活性炭池出水
最终出水
印染行业废水回用现状 从现有污水处理技术、经济分析,印染废水处理回用率不可能达到100%,因为在印染废水处理回收过程中有水的损失。对于5000m3/d印染废水处理回用系统过程中各处理单元水量损失列于下表: 处理技术 损失的原因 水量损失 回收水量(m3/d) 回收率 污水处理 生化处理 生化污泥带出 2% 4875 81.68% 曝气过程中的蒸发 0.5% 物化处理 物化污泥带出 4775 回用处理 过滤 反冲洗水 5% 4525 化学氧化 0% 离子交换脱盐 (成本高不可行) 10% 4025 (膜技术脱盐) (成本低,脱盐率高) (20%) (4000) (80%) 由表可知,印染废水的最大回收率约80%。
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